布洛維硬度計使用說明書

1、安裝、使用產(chǎn)品前請閱讀使用說明書 HDI-1875型 布洛維硬度計使用說明書 粵制 01000106號廣州市廣材試驗儀器有限公司目 錄一、金屬的硬度試驗（一） 布氏法硬度試驗（二） 維氏法硬度試驗（三） 洛氏法硬度試驗二、硬度計的構(gòu)造三、硬度計的安裝四、硬度計的使用（一） 對試樣的要求（二） 硬度計的操作（三） 試驗時的注意事項五、硬度計的維護(hù)六、附加說明一、金 屬 的 硬 度 試 驗 金屬的硬度試驗，一般可分為動載和靜載的試驗。動載試驗常用的為彈性回跳法和用沖擊力把淬火鋼球壓入試樣的試驗方法；靜載試驗法為以一定形狀的壓頭，平穩(wěn)和逐漸地施加載荷，將壓頭壓入試樣，以所得壓痕的幾何形狀或壓痕形狀與

2、載荷的相互關(guān)系來表示金屬的硬度。本硬度計是以靜載法中最常用的布氏法、維氏法和洛氏法測定金屬的硬度。(一) 布氏硬度試驗 布氏硬度試驗是把一定直徑的鋼球，在規(guī)定的載荷作用下并在一定時間內(nèi)壓入試樣或工件，通常采用的鋼球直徑最小為1.25毫米，最大為10毫米，施加載荷最小為31.25kgf(306.5N)最大為3000kgf(29.42kN)。 本硬度計測定布氏硬度所用的鋼球直徑和載荷如下表：表1鋼 球直 徑D （mm）載 荷 P kgf （N）P=30D2黑色金屬HB=140450P=10D2有色金屬及其 合 金HB=47.5200P=5D2有色金屬銅鋁 等HB=31.8102P=2.5D2有色金

3、屬及其合金、軸承合金HB=11.950.1P=1.25D2有色金屬鋁及錫 等HB=425.1562.5(612.9N)31.25(306.5N)2.5187.5(1.839KN)62.5(612.9N)31.25(306.5N) 布氏硬度值以試樣或工件上鋼球壓痕球面上的平均壓力 (kgf/mm)表示之,并按下式計算: 式中:D=鋼球直徑(mm) P=加于鋼球上的載荷kgf(N) d=壓痕直徑(mm)壓痕直徑的測量可用外購的測量顯微鏡進(jìn)行,其準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)0.01毫米，硬度值可在附表“布氏硬度對數(shù)表”中查對。以布氏法進(jìn)行硬度試驗時，載荷的施加必須平穩(wěn)、無沖擊及振動，對黑色金屬及有色金屬中的銅和銅合金

4、，在開始加荷至最大載荷的時間應(yīng)為2-3秒，在最大載荷下保持時間也應(yīng)為30秒。對輕合金及塑性大的金屬(鋁、鋁錫及軸承合金等)則載荷施加和保持時間延長至1分鐘。布氏硬度的記錄，一般應(yīng)標(biāo)示出試驗時的條件，例如以2.5毫米的鋼球，載荷為62.5kgf(612.9N)載荷時間為30秒，測得的布氏硬度值為182，其結(jié)果應(yīng)記錄為： HB 2.5/62.5/30=182(kgf/mm2) 括號內(nèi)的單位(kgf/mm2)可以省略。 試樣或工件的厚度，應(yīng)不小于壓痕深度的10倍，布氏法試驗時試樣的厚度規(guī)定如下表:表2鋼球直徑(mm)載荷kgf(N)硬 度 值10203040608010015020030040050

5、0試 樣 的 最 小 厚 度 (mm)531.25(306.5)62.5(612.9)2.01.0-4.02.01.31.0-2.531.25(306.5)62.5(612.9)187.5(1839)-1.00.650.50.4-2.01.31.00.80.50.4-2.41.61.20.80.60.48(二) 維氏硬度試驗 維氏法硬度試驗是用相對面間夾角為136°的正四棱形角錐體金剛石壓頭壓入試樣，而用壓痕面積(mm2)除載荷(kgf)所得的數(shù)字表示硬度值，角錐體的壓痕面積是根據(jù)其兩條對角線長度的平均值來計算。硬度值可用下式表示：(參考圖2)上式中:p=載荷牛頓(kgf) d=壓痕

6、的兩對角線長度的平均值(mm)維氏法測定硬度所用的載荷由1kgf至120kgf(9.81N至1.177kN)，本硬度計用的載荷為30kgf(294.2N)，60kgf(588.4N)，100kgf(980.7N)。 壓痕的對角線長度以外購的測量顯微鏡測量,其準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)到0.001毫米。硬度值可在附表“維氏硬度對數(shù)表”查對。 負(fù)荷施加于試樣上，必須緩慢平穩(wěn)、無沖擊及振動，從加荷開始到規(guī)定值的時間應(yīng)為1012秒，而負(fù)荷保持時間約為1015秒，對于軟金屬及需要較高精度的試驗工作時，應(yīng)加長保持負(fù)荷時間至30+2秒。維氏硬度的標(biāo)示，一般應(yīng)示出試驗時的載荷，例如60kgf(588.4N)載荷得出的硬度值為

7、300,其結(jié)果應(yīng)標(biāo)示為： HV60 = 300 (kgf/mm2)括號內(nèi)的單位(kgf/mm2)可以省略。 試樣或工件的厚度，應(yīng)不少于壓痕對角線的1.5倍，也可以用不少于壓痕深度的10倍來計算，其規(guī)定如下表示:維氏硬度試驗樣的最小厚度表3載 荷Pkgf(N)硬 度 值 HV2003004006008001000試 樣 最 小 厚 度 (mm)30(294.2)0.750.620.530.440.380.3460(588.4)1.10.780.750.620.530.48100(980.7)1.41.21.00.80.690.62(三)洛氏法硬度試驗 洛氏法試驗是用兩種不同的壓頭在先后施加的兩個

8、載荷(預(yù)載荷和總載荷)作用下壓入金屬來測定硬度。 根據(jù)試驗條件，可采用直徑為12.7mm，6.35mm，3.175mm，1.588mm的淬火鋼球壓頭或頂角為120°的金剛石圓錐壓頭(頂端圓弧半徑為0.2毫米)。本硬度計只附直徑為1.588mm的鋼球壓頭及金剛石圓錐壓頭兩種。洛氏硬度值HR是測量壓頭lOkgf(98.1N)預(yù)加載荷與總載荷(預(yù)載荷加主載荷)作用下所得壓痕深度差來表示，因此壓痕的深度是在保留lOkgf(98.1N)的載荷下測量，總載荷是根據(jù)所用壓頭及試樣材料而規(guī)定選用150kgf(1471.1N)，1OOkgf(980.7N)或60kgf(588.4N)，所得硬度值分別以

9、不同的標(biāo)記表示。 洛氏硬度以具有條件性的不名數(shù)表示, 以壓痕深度0.002毫米作為1硬度單位。當(dāng)用金剛石圓錐壓頭時，硬度值投影在本硬度計的紅色線影屏上，讀數(shù)由100至O，表示試樣的壓痕深度由0至200微米；當(dāng)用淬火鋼球壓頭時，硬度值投影在藍(lán)色線的投影屏上讀數(shù)由100至0，表示試樣的壓痕深度為60至260微米。 洛氏硬度標(biāo)記，所用壓頭和總負(fù)荷如下表示： 表4投 影 屏標(biāo) 記壓 頭總載荷:kgf(N)紅 色HRC金剛石圓錐壓頭150(1471.1)HRA金剛石圓錐壓頭60(588.4)HRD金剛石圓錐壓頭100(980.7)藍(lán) 色HRB1.588毫米鋼球100(980.7)HRF1.588毫米鋼球

10、 60(588.4)HRG1.588毫米鋼球150(1471.1) 洛氏硬度值可按下式計算：(參見圖4)用金剛石圓錐壓頭時HRC、HRA、HRD=100- 用直徑為1.588mm鋼球壓頭時HRB、HRF、HRG=130- 式中：h-在預(yù)載荷10kgf(98.1N)作用下，壓頭壓入深度(毫米)。 H-在總載荷作用后,卸除主載荷，只在預(yù)載荷作用下的恢復(fù)壓痕深度(毫米)。 載荷施加于試樣時必須平穩(wěn)、無沖擊及振動，特別在施加10kgf(98.1N)預(yù)載荷時更應(yīng)注意，加荷速度以壓入時間表示，對A、B、C標(biāo)尺均為46秒(C標(biāo)尺用HRC 4050的硬度塊)，總負(fù)荷的保持時間為10秒，主負(fù)荷在23秒內(nèi)卸荷后，

11、立即讀數(shù)。 用金剛石圓錐壓頭在150kgf(1471.1N)載荷下測量HRC值，一般用來測量淬火鋼球或低溫加回火鋼的硬度,也可以用來測量厚度超過0.5毫米的箔面層(如滲炭層)的硬度,但硬度值HRC>70的試樣,應(yīng)用圓錐壓頭60kgf(588.4N)載荷下測量HRA值，以免壓頭被損壞。 用鋼球加以100kgf(980.7N)或150kgf(1471.1N)載荷，直接用來測量較軟的材料，如退火鋼、有色金屬等硬度,但硬度值HRB<60的材料不適宜進(jìn)行洛氏硬度試驗。 試樣的厚度應(yīng)不少于壓痕深度的10倍,其規(guī)定如下:表5壓 頭種 類載 荷kgf (N)標(biāo)記HRC 值203040506070試

12、 樣 最 小 厚 度 (mm)120°圓錐 壓 頭60(588.4)100(980.7)150(1471.1)ADC1.00.90.80.70.60.51.41.31.11.00.80.71.81.61.41.21.00.81.588mm鋼球壓頭60(588.4)100(980.7)150(1471.1)FBGHRC 值2030405060708090試 樣 最 小 厚 度 (mm)1.51.41.251.11.02.52.32.01.81.61.41.21.02.82.52.21.91.5二、硬 度 計 的 構(gòu) 造 (參看圖3)HDl-1875型硬度計除操縱手柄9外，全部封閉安裝在

13、機(jī)架內(nèi)。機(jī)架前面裝有支承試樣的支承臺1、升降螺桿2及升降手輪3，支承臺可按試樣形狀要求而更換。試驗用的壓頭裝在加荷桿4的孔內(nèi)，用固定螺釘5固定。進(jìn)行洛氏硬度試驗時，預(yù)載荷10kgf(98.10N)由加荷彈簧8產(chǎn)生。主載荷則由安放于砝碼臺7上的砝碼重量借加荷杠桿而施加于壓頭。主載荷的加卸，由一組連桿裝置操縱之。當(dāng)將操縱手柄9搖向前時，緩沖器10的活塞被提升，通過推桿11而使加荷杠桿6升起，此時砝碼產(chǎn)生的載荷沒有施加于壓頭上。將操縱手柄9推向后方，則載荷通過緩沖器的作用，緩緩施加于壓頭上。載荷的交換由一自動更換裝置操縱，在機(jī)架右側(cè)有一載荷交換旋鈕，轉(zhuǎn)動此旋鈕，使標(biāo)記對正所選用的載荷，便可使砝碼掛架

14、上的砝碼自動裝上砝碼臺。本硬度計可以在187.5、150、100、62.5、60、31.25、30kgf即(1839、1471.1、 980.7、612.9、 588.4、306.5、294.2N)7擋載荷進(jìn)行試驗。但在選用294.2N(30kgf)載荷時，必須將交換旋鈕的標(biāo)記對正31.25的位置,同時將砝碼臺上附加的小砝碼E取出，其它各擋載荷則須將此小砝碼加在砝碼臺上。 本硬度計附有專供洛氏硬度試驗的讀數(shù)裝置，此裝置將試樣的壓痕深度通過一放大杠桿，而用光學(xué)放大系統(tǒng)投射于機(jī)架前端的投影屏14上，在投影屏可直接讀出試樣的洛氏硬度值。所用的光源由6-8V、15W的燈泡產(chǎn)生，本機(jī)附有變壓器，使用的電

15、源為220V、AC。 進(jìn)行布氏硬度試驗或維氏硬度試驗時，試樣上被壓出的壓痕可用測量顯微鏡測量，并借用硬度對數(shù)表查對硬度值。三、硬 度 計 的 安 裝硬度計必須安裝在室溫20±10的范圍內(nèi)，周圍無振動無腐蝕性介質(zhì)。為了避免硬度計在運(yùn)輸途中碰壞，故將所有砝碼、砝碼臺均卸下另行包裝，加荷杠桿及放大杠桿用小繩縛緊，因此，開箱后必須按下列方法進(jìn)行安裝。 1 硬度計必須放在緊固的、表面稍粗糙的臺面上，并在臺面適當(dāng)位置開一直徑為60毫米的孔，使硬度計升降螺桿在此孔升降,以便使用、維修。 2 用螺旋起子旋開頂罩及掀開背面的蓋板，將縛緊杠桿的小繩剪斷并取出墊襯物。 3 在杠桿末端的掛板上掛上砝碼臺，并

16、將砝碼按A、B、C、D順序由上而下安放在砝碼架上，小砝碼E放在砝碼臺的掛鉤下(用30kgf即294.2N載荷時將砝碼E取出)。 4 將機(jī)體安放好，把頂罩及后蓋板裝上，并以支承臺為準(zhǔn)，校正水平(水平度不超過0.2/1000)。 5 接上電源(220V)按下機(jī)架側(cè)下方的開關(guān)，光線投射在投影屏上應(yīng)均勻，如發(fā)現(xiàn)有明暗不均勻現(xiàn)象，可旋開機(jī)架左上側(cè)的光源防護(hù)罩，調(diào)節(jié)燈座螺帽，將燈座拉出，推入或旋轉(zhuǎn)，使光源對正光學(xué)透鏡的光軸。注：更換燈泡時將燈座整個拉出。四、硬 度 計 的 使 用 (一)對試樣的要求 1試樣表面必須經(jīng)過精加工（倒角），不應(yīng)有凹凸不平的加工缺陷或夾雜物，以免損壞壓頭，同時最后加工不應(yīng)影響金屬

17、的硬度(例如：由冷加工而產(chǎn)生的硬化或由于在加工過程中引起發(fā)熱而產(chǎn)生的回火)。 2試樣表面應(yīng)干燥清潔無油層，對于有油漆、電鍍層、氧化皮、脫炭層或滲炭層的試樣，結(jié)果主要目的不是試驗該層的硬度，則應(yīng)加以清除。3試樣幾何形狀的要求： (1)布氏硬度試驗，試樣表面應(yīng)制成光滑平面，以便壓痕邊緣足夠清晰，保證測量壓痕直徑的準(zhǔn)確性。(2) 維氏硬度試驗，試樣被試面應(yīng)為平面，粗糙度0.4以上，必要時亦可以測定其曲率半徑不少于5毫米的試樣，但其結(jié)果只能與相同曲率表面條件下的結(jié)果相比較。 (3) 洛氏硬度試驗，可在其有平坦或彎曲表面的試樣上進(jìn)行，測定彎曲面之硬度時，其曲率半徑不得少于15毫米。如半徑為515毫米，則

18、測得的硬度值僅能用于比較相同曲率表面的硬度，但根據(jù)修正值修正后，其硬度值仍可同曲率半徑大于15毫米者進(jìn)行比較。 4試面應(yīng)垂直于壓頭軸線，其傾斜度不應(yīng)大于2º。 5試樣的支承面應(yīng)能保證試樣與支承臺緊密接合，在試驗時不能移動，試樣本身更不應(yīng)產(chǎn)生彎曲和彈性變形。 6根據(jù)試驗方法和試樣厚度，按上述表1、2、3恰當(dāng)?shù)剡x擇試驗載荷。 (二)硬度計的操作(參看圖3及圖4) 1根據(jù)試樣形狀的要求選用適當(dāng)?shù)闹С信_，支承臺必須試抹干凈，能使與升降螺桿的頂端緊密接合。 2根據(jù)試驗要求選用壓頭，并將壓頭牢靠地安裝在加荷桿的孔中，使壓頭與主軸的平面在工作時保持接觸良好，以保證試驗結(jié)果的正確。 3根據(jù)試驗需要選

19、擇所需的試驗載荷，轉(zhuǎn)動機(jī)架右側(cè)的變換載荷旋鈕，使所需載荷數(shù)字對正標(biāo)記，可調(diào)換的載荷為即（。 如果需用30kgf(294.2N)載荷，按上述結(jié)構(gòu)說明中的方法，將小砝碼E取出。 4將操縱手柄9搖向前方，然后將試樣放在支承臺1上，轉(zhuǎn)動升降手輪3，使試樣試面與壓頭按觸，繼續(xù)緩慢轉(zhuǎn)動手輪，使試樣繼續(xù)升高，此時投影屏上的標(biāo)尺移動到紅色刻度“100”與基準(zhǔn)線接近重合(上、下偏移不大于5小格)。 5旋轉(zhuǎn)投影屏下的調(diào)整旋鈕15，使基準(zhǔn)線與刻度“100”重合，此時預(yù)載荷10kgf(98.1N)施加在試樣上(圖4之)。 6將操縱手柄9推向后方，則主載荷施加在試樣上，投影屏上的標(biāo)尺慢慢回行，而且停止在一定位置，此時標(biāo)

20、尺所指示的壓痕深度，是在總載荷作用下,試樣的彈性變形也計在內(nèi)，因此不能以此作為載荷的讀數(shù)(圖4之)。 7將操縱手柄9搖向前方，使主載荷卸除，此時試樣只承受lOkgf(98.1N)的預(yù)載荷，壓痕的彈性已回復(fù)，此時投影屏上基準(zhǔn)線對正標(biāo)尺的數(shù)字，即為洛氏硬度值。如果用金剛石圓錐壓頭，施加60、150、100kgf(即588.4、1471.1、980.7N)載荷，則在紅色投影屏上讀出HRA、HRC或HRD值；如果用直徑為1.588mm的鋼球壓頭用100，60、150kgf(即980.7、588.4、1471.1N)載荷則在藍(lán)色投影屏分別讀出HRB、HRG或HRF值(圖4之)。 8降下支承臺，取出試樣(

21、圖4)。 9用作測量布氏或維氏硬度時，操作方法同上，但取下試樣后必須用測量顯微鏡測量壓痕的直徑(布氏法)或?qū)蔷€的長度(維氏法)，再在硬度對數(shù)表中查對硬度值。 10無論用作測量布氏、維氏或洛氏硬度，必須按照上述金屬硬度試驗中的規(guī)定選用壓頭或規(guī)定的載荷進(jìn)行試驗，并按規(guī)定控制載荷的施加時間，將操縱手柄9搖向前方后，投影屏上的標(biāo)尺緩慢回行直至停止，所需時間即載荷施加時間，此時間的控制可調(diào)整機(jī)架右下側(cè)的緩沖器旋鈕10，使之符合規(guī)定的要求。11當(dāng)轉(zhuǎn)換支承臺時，須將螺桿降低，并注意不要碰壞壓頭。 (三)試驗時的注意事項 1布氏硬度試驗(根據(jù)GB/T231.1- 2002、GB/T231.2-2002、GB

22、/T231.3-2002) (1) 壓痕中心距試樣邊緣的距離不小于壓痕直徑的2.5倍，而距其相互壓痕中心的距離應(yīng)不小于壓痕直徑的4倍。試驗硬度小于HB35的金屬時，上述距離應(yīng)分別為壓痕直徑的3倍和6倍。(2) 試樣或彎曲表面制件試驗表面的長度和寬度應(yīng)不小于鋼球直徑的2倍。 (3) 試驗后壓痕直徑的大小應(yīng)在下列范圍內(nèi)： O.25 < d < 0.6 D 如不符合上述條件時，試驗結(jié)果認(rèn)為無效。 2維氏硬度試驗(根據(jù)GB/T4340.1-1999、GB/T4340.2-1999、GB/T4340.3-1999) (1) 一壓痕中心與試樣邊緣或其他壓痕中心之間的距離對于黑色金屬不應(yīng)小于壓痕平均對角線長的2.5倍，對于有色金屬，則不應(yīng)小于5倍。(2) 試驗后試樣上出現(xiàn)下列情況之一者，試驗結(jié)果無效。 a試樣背面有變形痕跡； b壓痕形狀不完整； 3洛氏硬度試驗(根據(jù)GB/T230.1-2004、GB/T230.2-2002、GB/T230.3-2002) (1) 在試樣上兩相鄰壓痕中心以及任一壓痕中心距試樣邊緣之距離均不得小于3毫米。 (2) 每